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技术领域

本发明涉及汽车技术领域，更具体地，涉及一种电动汽车续驶里程的估算方法和装置。

背景技术

目前，随着能源危机、环境问题的日益严重，国家对电动汽车的推动力度越来越大。 而续驶里程一直是影响电动汽车进一步推广的关键因素。续驶里程是指电动汽车从蓄电池 充满电后在一定路况下的连续行驶里程。实时续驶里程，即当前车载电池电量能够支持的 行驶里程，将直接影响驾驶员对车辆状态的判断，直接关系到车辆能否按照驾驶员预期行 驶至目的地。

现有的关于实时续驶里程的估算方案中，是根据当前自上次充满电后已消耗的总电量 与相应的总行驶距离，计算单位距离的电耗，然后将该电耗视为以后的电耗水平，结合当 前的剩余电量，计算续驶里程。

上述方案中整个行驶过程作为同一状态来进行续驶里程计算，而在实际应用中，不同 路况下耗电情况是不同的，因此，上述方案由于不能根据实际的行车过程来对续驶里程的 估算，因此，所得到的估算结果会与实际可行驶里程不符。

由此可见，现有的实时续驶里程的估算方案存在准确度低的问题。

发明内容

本发明的目的是提出一种电动汽车续驶里程的估算方法，可以提高电动汽车续驶里程 的估算准确度。

本发明的另一个目的是提出一种电动汽车续驶里程的估算装置，可以提高电动汽车续 驶里程的估算准确度。

根据本发明实施方式的一方面，提出一种电动汽车续驶里程的估算方法，包括：

当电动汽车启动时，整车控制器根据当前动力电池的电池荷电状态(SOC)，确定所述 电动汽车的初始续驶里程；

当所述电动汽车启动后，所述整车控制器实时获取动力电池的电池参数和车速，并按 照预设的更新间隔，根据所述电池参数和车速，确定最近预设时间段T内的平均电耗E_a 以及当前的电池剩余能量E_S，根据所述E_a和所述E_S，确定所述电动汽车的实时续驶里程 S_x，所述电池参数包括电压、电流和SOC；

当所述电动汽车停车断电时，所述整车控制器对当前的所述续驶里程S_x进行存储。

进一步，所述确定所述电动汽车的初始续驶里程包括：

如果当前所述动力电池的SOC指示所述动力电池处于满电量状态，则将所述初始续驶 里程S₀设置为预设的满电量续驶里程值S_max；

如果当前所述动力电池的SOC指示所述动力电池未处于满电量状态，则判断上一次行 驶结束后所述动力电池是否充过电，如果是，则按照S₀＝S_max× (SOC_now-SOC_min)/(SOC_full-SOC_min)，计算所述初始续驶里程S₀，其中，所述SOC_now为当前 所述动力电池的SOC值，SOC_min为预设的电池可用时的最小SOC值，所述SOC_full为所述 动力电池满电时的SOC值，否则，将所述初始续驶里程S₀设置为上一次行驶结束时确定 出的续驶里程值。

进一步，所述确定所述电动汽车的实时续驶里程包括：

所述整车控制器根据汽车启动后获取的所述车速，计算所述启动后所述电动汽车的行 驶里程S_now；

根据当前所述动力电池的SOC和预设的所述动力电池的电池总能量，确定当前的电池 剩余能量E_S；

根据最近所述时间段T内获取的所述电池参数和车速，确定最近所述时间段T内的平 均电耗E_a；

当S_now≤d时，根据所述E_S和所述E_a，按照S_x＝E_S/E_a，计算所述实时续驶里程S_x，其 中，d为预设的距离阈值；

当S_now＞d时，根据所述S_now和所述启动后获取的所述电池参数，计算所述启动后所 述电动汽车的平均电耗E_z；根据所述E_z、所述E_a和预设的修正系数k，按照K＝(E_a/E_z)×k， 计算未来工况预测系数K；根据所述K、所述E_S和所述E_a，按照S_x＝E_S/E_a×K，计算所述 实时续驶里程S_x。

进一步，所述预设时间段T包括m个滑动窗口W，相邻滑动窗口之间的间隔为t，m ≥1，t≥0；

所述确定最近预设时间段T内的平均电耗E_a包括：

根据最近所述时间段T内获取的所述电池参数和车速，计算所述电动汽车在该时间段 T中每个滑动窗口的平均电耗；

计算最近时间段T内所有滑动窗口的所述平均电耗的均值，将所述均值作为所述平均 电耗E_a。

进一步，所述存储包括：

所述整车控制器将当前的所述续驶里程S_x写入本控制器的电可擦可编程只读存储器 (EEPROM)中。

根据本发明实施方式的另一方面，提出一种电动汽车续驶里程的估算装置，包括：

第一模块，用于当电动汽车启动时，根据当前动力电池的SOC，确定所述电动汽车的 初始续驶里程；

第二模块，用于当所述电动汽车启动后，实时获取动力电池的电池参数和车速，并按 照预设的更新间隔，根据所述电池参数和车速，确定最近预设时间段T内的平均电耗E_a以及当前的电池剩余能量E_S，根据所述E_a和所述E_S，确定所述电动汽车的实时续驶里程 S_x，所述电池参数包括电压、电流和SOC；

第三模块，用于当所述电动汽车停车断电时，对当前的所述续驶里程S_x进行存储。

进一步，所述第一模块具体用于，

如果当前所述动力电池的SOC指示所述动力电池处于满电量状态，则将所述初始续驶 里程S₀设置为预设的满电量续驶里程值S_max；

如果当前所述动力电池的SOC指示所述动力电池未处于满电量状态，则判断上一次行 驶结束后所述动力电池是否充过电，如果是，则按照S₀＝S_max× (SOC_now-SOC_min)/(SOC_full-SOC_min)，计算所述初始续驶里程S₀，其中，所述SOC_now为当前 所述动力电池的SOC值，SOC_min为预设的电池可用时的最小SOC值，所述SOC_full为所述 动力电池满电时的SOC值，否则，将所述初始续驶里程S₀设置为上一次行驶结束时确定 出的续驶里程值。

进一步，所述第二模块具体用于

根据汽车启动后获取的所述车速，计算所述启动后所述电动汽车的行驶里程S_now；

根据当前所述动力电池的SOC和预设的所述动力电池的电池总能量，确定当前的电池 剩余能量E_S；

根据最近所述时间段T内获取的所述电池参数和车速，确定最近所述时间段T内的平 均电耗E_a；

当S_now≤d时，根据所述E_S和所述E_a，按照S_x＝E_S/E_a，计算所述实时续驶里程S_x，其 中，d为预设的距离阈值；

当S_now＞d时，根据所述S_now和所述启动后获取的所述电池参数，计算所述启动后所 述电动汽车的平均电耗E_z；根据所述E_z、所述E_a和预设的修正系数k，按照K＝(E_a/E_z)×k， 计算未来工况预测系数K；根据所述K、所述E_S和所述E_a，按照S_x＝E_S/E_a×K，计算所述 实时续驶里程S_x。

进一步，所述第二模块具体用于

根据最近所述时间段T内获取的所述电池参数和车速，计算所述电动汽车在该时间段 T中每个滑动窗口的平均电耗；

计算最近时间段T内所有滑动窗口的所述平均电耗的均值，将所述均值作为所述平均 电耗E_a；

其中，所述预设时间段T包括m个滑动窗口W，相邻滑动窗口之间的间隔为t，m≥1， t≥0。

进一步，所述第三模块具体用于

当所述电动汽车停车断电时，将当前的所述续驶里程S_x写入EEPROM中。

从上述技术方案可以看出，本发明提出的电动汽车续驶里程的估算方法和装置，通过 对电动汽车各个工况状态的划分，进行不同的实时续驶里程估算处理，尤其是在汽车启动 后根据最近一段时间内行驶的电耗情况，而不是根据满电后总的电耗情况，来估算实时续 驶里程，可以使得估算结果和实际行驶情况更相符，因此可以有效提高估算的准确性。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1为本发明实施例的电动汽车续驶里程的估算方法流程示意图。

图2为图1步骤101的实施方式流程示意图。

图3为图1步骤102中确定实时续驶里程S_x的实施方式流程示意图。

图4为本发明实施例的电动汽车续驶里程的估算装置结构示意图。

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具 体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本发明的方案进 行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本发明的方案。但是很明显，本发明的技 术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本发明的方案，一些实施 方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”， “根据……”是指“至少根据……，但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯，下文 中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为 至少一个。

本发明的核心思想是：在汽车启动后根据最近一段时间内行驶的电耗情况，而不是满 电后总的电耗情况，来估算实时续驶里程。如此，可使估算结果和实际行驶情况更相符， 有效提高估算的准确性。

图1为本发明实施例的流程示意图，如图1所示，该实施例实现的电动汽车续驶里程 的估算方法包括：

步骤101、当电动汽车启动时，整车控制器根据当前动力电池的电池荷电状态(SOC)， 确定所述电动汽车的初始续驶里程。

本步骤，用于在电动汽车上电启动时，对汽车的续驶里程进行初始估算。在进行具体 估算时，为了提高初始续驶里程的准确性，可以考虑动力电池的具体电池荷电状态，针对 不同的状态采用不同的估算方法。较佳地，可以采用下述方法来确定上述初始续驶里程， 如图2所示，该方法包括：

步骤1011、判断当前所述动力电池的SOC是否指示所述动力电池处于满电量状态， 如果是，则执行步骤1012，否则，执行步骤1013。

步骤1012、将所述初始续驶里程S₀设置为预设的满电量续驶里程值S_max。

本步骤中，当电池处于满电量状态时，直接将初始续驶里程S₀设置为满电量续驶里程 值S_max，该S_max可以为汽车出厂时设置的缺省值，该值可以通过在标准工况下的多次试验 得到，具体获得方法为本领域技术人员所掌握在此不再赘述。

步骤1013、判断上一次行驶结束后所述动力电池是否充过电，如果是，则执行步骤 1015；否则，执行步骤1014。

本步骤中，当电池未处于满电状态时，需要判断本次启动前是否再充过电，如果没充 过电，则在后续步骤中直接将上一次停车时得到的续驶里程作为初始续驶里程S₀即可，如 果充过电，则需要根据最近一次的充电情况重新计算续驶里程，具体将在步骤105中实现。

步骤1014、将所述初始续驶里程S₀设置为上一次行驶结束时确定出的续驶里程值。

步骤1015、按照S₀＝S_max×(SOC_now-SOC_min)/(SOC_full-SOC_min)，计算所述初始续驶里程 S₀，其中，所述SOC_now为当前所述动力电池的SOC值，SOC_min为预设的电池可用时的最 小SOC值，所述SOC_full为所述动力电池满电时的SOC值。

本步骤中，将根据最近一次充电后得到的最新SOC以及电池可用时的最小SOC值， 对所述初始续驶里程S₀进行估算，如此，可有效提高初始续驶里程S₀的估算准确度。

步骤102、当所述电动汽车启动后，所述整车控制器实时获取动力电池的电池参数和 车速，并按照预设的更新间隔，根据所述电池参数和车速，确定最近预设时间段T内的平 均电耗E_a以及当前的电池剩余能量E_S，根据所述E_a和所述E_S，确定所述电动汽车的实时 续驶里程S_x，所述电池参数包括电压、电流和SOC。

本步骤，用于在电动汽车启动后，根据当前时刻最近时间段T内的电耗情况，对电动 汽车的实时续驶里程S_x进行估算。这里需要说明的是，本步骤是根据本次启动后，当前最 近一段时间内的电耗情况，来估算实时续驶里程S_x，而不是简单地根据满电后总的电耗情 况进行估算，这样，由于进行估算的依据与当前的行驶路况更匹配，因而可以确保对实时 续驶里程S_x估算的准确性。

在实际应用中，所述更新间隔，如果设置过大，将达不到实时估算续驶里程的目的， 如果设置过小，则会估算频率过快导致控制器的运算量过大，具体地，可由本领域技术人 员考虑上述规律，根据实际需要设置合适取值。

为了进一步提高实时续驶里程S_x的准确性，较佳地，可以考虑电动汽车在本次启动后 的不同行驶距离，来估算实时续驶里程S_x，即，当电动汽车在本次启动后的行驶距离较长 时，即达到一定阈值后，可以根据历史工况对未来行驶距离进行预测修订，使其更符合实 际，从而可以降低某个特定路段过高、过低的电耗对续驶里程估算准确度的影响，可以确 保长距离行驶时对实时续驶里程S_x估算的准确性。具体可以采用图3所示的方法实现这一 目的。

较佳地，如图3所示，所述电动汽车的实时续驶里程的确定方法可以包括下述步骤：

步骤1021、所述整车控制器根据汽车启动后获取的所述车速，计算所述启动后所述电 动汽车的行驶里程S_now。根据当前所述动力电池的SOC和预设的所述动力电池的电池总能 量，确定当前的电池剩余能量E_S；根据最近所述时间段T内获取的所述电池参数和车速， 确定最近所述时间段T内的平均电耗E_a。

本步骤中，所述行驶里程S_now和电池剩余能量E_S的具体计算方法，为本领域技术人 员所掌握，在此不再赘述。

较佳地，为了提高本步骤中平均电耗E_a的准确性，可以将所述时间段T设置为由多个 滑动窗口构成，分别对每个滑动窗口中的平均电耗进行计算，然后再将这些滑动窗口的平 均电耗进行平均，将该平均值作为该时间段的平均电耗E_a。具体地，采用下述方法实现这 一目的。

所述时间段T包括m个滑动窗口W，相邻滑动窗口之间的间隔为t。

其中，所述m≥1，所述间隔t≥0，m和t的具体取值，可由本领域技术人员根据实际 需要设置。

相应的，可以采用下述方法确定最近预设时间段T内的平均电耗E_a：

根据最近所述时间段T内获取的所述电池参数和车速，计算所述电动汽车在该时间段 T中每个滑动窗口的平均电耗；计算最近时间段T内所有滑动窗口的所述平均电耗的均值， 将所述均值作为所述平均电耗E_a。

步骤1022、当S_now≤d时，根据所述E_S和所述E_a，按照S_x＝E_S/E_a，计算所述实时续驶 里程S_x，其中，d为预设的距离阈值。

所述距离阈值，用于限定需要根据历史工况对未来续驶里程进行预测修订的时机，可 由本领域技术人员根据实际需要设置合适取值。

步骤1023、当S_now＞d时，根据所述S_now和所述启动后获取的所述电池参数，计算所 述启动后所述电动汽车的平均电耗E_z；根据所述E_z、所述E_a和预设的修正系数k，按照 K＝(E_a/E_z)×k，计算未来工况预测系数K；根据所述K、所述E_S和所述E_a，按照S_x＝E_S/E_a×K，计算所述实时续驶里程S_x。

本步骤中，所述启动后所述电动汽车的平均电耗E_z的具体计算方法，为本领域技术人 员所掌握，在此不再赘述。

所述修正系数k，可由本领域技术人员预先通过实验来确定出合适取值，较佳地，0 ≤d≤2。

步骤103、当所述电动汽车停车断电时，所述整车控制器对当前的所述续驶里程S_x进 行存储。

本步骤用于在汽车停车断电时，保存当前的续驶里程S_x，以供所述电动汽车下次启动 时对续驶里程进行准确估算。

较佳地，在具体进行所述保存时，可以将当前的续驶里程S_x写入至控制器的EEPROM中。 这样，电动汽车下次上电时，可以直接从EEPROM的对应位置，读取出在上次停车时刻 的续驶里程估算值。

图4为与上述方法相对应的一种电动汽车续驶里程的估算装置结构示意图。如图4所 示，该装置包括：

第一模块401，用于当电动汽车启动时，根据当前动力电池的SOC，确定所述电动汽 车的初始续驶里程。

第二模块402，用于当所述电动汽车启动后，实时获取动力电池的电池参数和车速， 并按照预设的更新间隔，根据所述电池参数和车速，确定最近预设时间段T内的平均电耗 E_a以及当前的电池剩余能量E_S，根据所述E_a和所述E_S，确定所述电动汽车的实时续驶里 程S_x，所述电池参数包括电压、电流和SOC。

第三模块402，用于当所述电动汽车停车断电时，对当前的所述续驶里程S_x进行存储。

较佳地，所述第一模块401具体用于：

如果当前所述动力电池的SOC指示所述动力电池处于满电量状态，则将所述初始续驶 里程S₀设置为预设的满电量续驶里程值S_max；

如果当前所述动力电池的SOC指示所述动力电池未处于满电量状态，则判断上一次行 驶结束后所述动力电池是否充过电，如果是，则按照S₀＝S_max× (SOC_now-SOC_min)/(SOC_full-SOC_min)，计算所述初始续驶里程S₀，其中，所述SOC_now为当前 所述动力电池的SOC值，SOC_min为预设的电池可用时的最小SOC值，所述SOC_full为所述 动力电池满电时的SOC值，否则，将所述初始续驶里程S₀设置为上一次行驶结束时确定 出的续驶里程值。

较佳地，所述第二模块402具体用于：

根据汽车启动后获取的所述车速，计算所述启动后所述电动汽车的行驶里程S_now；

根据当前所述动力电池的SOC和预设的所述动力电池的电池总能量，确定当前的电池 剩余能量E_S；

根据最近所述时间段T内获取的所述电池参数和车速，确定最近所述时间段T内的平 均电耗E_a；

当S_now≤d时，根据所述E_S和所述E_a，按照S_x＝E_S/E_a，计算所述实时续驶里程S_x，其 中，d为预设的距离阈值；

当S_now＞d时，根据所述S_now和所述启动后获取的所述电池参数，计算所述启动后所 述电动汽车的平均电耗E_z；根据所述E_z、所述E_a和预设的修正系数k，按照K＝(E_a/E_z)×k， 计算未来工况预测系数K；根据所述K、所述E_S和所述E_a，按照S_x＝E_S/E_a×K，计算所述 实时续驶里程S_x。

较佳地，所述第二模块402具体用于：

根据最近所述时间段T内获取的所述电池参数和车速，计算所述电动汽车在该时间段 T中每个滑动窗口的平均电耗；

计算最近时间段T内所有滑动窗口的所述平均电耗的均值，将所述均值作为所述平均 电耗E_a；

其中，所述预设时间段T包括m个滑动窗口W，相邻滑动窗口之间的间隔为t，m≥1， t≥0。

较佳地，所述第三模块403具体用于：

当所述电动汽车停车断电时，将当前的所述续驶里程S_x写入EEPROM中。

在实际应用中，上述电动汽车续驶里程的估算装置可以设置于电动汽车的整车控制器 中。

需要说明的是，在实际应用中，可以将本发明实施方式提出的电动汽车续驶里程的估 算方法和装置应用到各种类型的电动汽车中，包括电动客车、电动轿车，电动跑车等各类 纯电动类型的汽车。

通过上述具体实施方案可以看出，本发明提出的电动汽车续驶里程的估算方法和装 置，通过对电动汽车各个工况状态的划分，进行不同的实时续驶里程估算处理，尤其是在 汽车启动后根据最近一段时间内的行驶电耗情况，对续驶里程进行实时估算，而不是简单 地根据满电后总的电耗情况进行来估算，因此，可以使续驶里程的估算结果和实际行驶情 况更相符，从而可以有效提高估算的准确性和合理有效性，从而可以将更准确的汽车续驶 里程实时显示给驾驶员，为驾驶员提供更准确的车辆可行驶里程信息。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而 并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更， 如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。